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Die
Erfindung betrifft eine handgeführte Bodenverdichtungsmaschine
und insbesondere einen Vibrationsstampfer zur Bodenverdichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
durch einen Verbrennungsmotor angetriebene Bodenverdichtungsmaschine
ist aus der
DE 201
03 666 U1 bekannt. Diese Bodenverdichtungsmaschine umfasst
einen Oberbau mit einem Verbrennungsmotor, welcher über
ein Kurbelgetriebe oder dergleichen eine zu einem Unterbau gehörende Verdichtungsplatte
antreibt, mit welcher Erdreich oder dergleichen verdichtet werden
kann. Am Oberbau ist ein Führungsbügel angeordnet,
mittels dessen ein Bediener das Stampfgerät im Betrieb
halten und/oder führen kann. Aus der
WO 03/012205 A1 ist ein
Stampfgerät bzw. Vibrationsstampfer mit einem schwingungsarmen
Führungsbügel bekannt. Der Oberbau kann auch als
Obermasse und der Unterbau als Untermasse bezeichnet werden. Die
Gesamtmasse und insbesondere das Massenverhältnis von Oberbau
zu Unterbau haben wesentlichen Einfluss auf den Wirkungsgrad und
den Bedienkomfort einer Bodenverdichtungsmaschine und insbesondere
eines Vibrationsstampfers.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist die Reduzierung der Gesamtmasse einer
handgeführten Bodenverdichtungsmaschine mit einem Verbrennungsmotor.
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Diese
Aufgabe wird gelöst von einer Bodenverdichtungsmaschine
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte
und bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird
eine Bodenverdichtungsmaschine vorgeschlagen mit einem Verbrennungsmotor
zum Antrieb einer Verdichtungsplatte und mit wenigstens einem Führungsbügel
zum Halten und/oder Führen der Bodenverdichtungsmaschine,
wobei der Führungsbügel einen Strö mungskanal umfasst,
durch den hindurch zumindest abschnittsweise eine Zuführung
der Verbrennungsluft zum Verbrennungsmotor erfolgt.
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Der
Führungsbügel nimmt somit neben der reinen Halte-
und Führungsfunktion erfindungsgemäß ferner
eine Leitungsfunktion, nämlich zur Leitung der Verbrennungsluft,
wahr. In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine Gewichtsreduktion
bzw. Massenreduktion, insbesondere im Oberbau der Bodenverdichtungsmaschine.
Ferner ergibt sich eine Bauraumersparnis und eine Reduktion von
Einzelteilen. Als Folge neuer konstruktiver Freiheitsgrade kann darüber
hinaus nunmehr auch auf Luftfiltertypen zurückgegriffen
werden, deren Einsatz bisher nicht möglich war. Infolge
der räumlichen Distanzierung von Luftfilter und Verbrennungsmotor,
die mittels des Strömungskanals überbrückt
wird, kann die Verbrennungsluft in einem Bereich angesaugt werden,
in dem die thermische Belastung und/oder die Staubbelastung gering
ist. Zudem kann eine Aufheizung des Luftfilters oder des Luftfiltergehäuses
durch Wärmeleitung und/oder aufgewärmter Motorkühlluft
vom Verbrennungsmotor verhindert werden.
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Die
Verbrennungsluft dient dem Verbrennungsprozess im Verbrennungsmotor.
Ausdrücklich handelt es sich hierbei nicht um Abgase aus
dem Verbrennungsprozess. Vorzugsweise wird die Strömung
der Verbrennungsluft durch den Ansaugvorgang des Verbrennungsmotors
herbeigeführt.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, den Strömungskanal
in den Führungsbügel integriert auszubilden. Im
Sinne der Erfindung umfasst diese integrierte Ausbildung („integrierter
Strömungskanal”) einen definierten und fest mit
der Handhabe verbundenen Strömungsweg bzw. Strömungspfad,
der dazu geeignet ist, wenigstens einen Teil der Verbrennungsluft
zur Überbrückung einer Distanz durchzuleiten.
Bevorzugt folgt dieser Strömungspfad zumindest abschnittsweise
einer Kontur des Führungsbügels.
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Eine
erfindungsgemäße Bodenverdichtungsmaschine ist
insbesondere ein Stampfgerät bzw. ein Vibrationsstampfer
mit einer mittels des Verbrennungsmotors angetriebenen Stampfplatte
oder dergleichen. Die Erfindung ist nicht ausschließlich
auf solche Stampfgeräte beschränkt, sondern kann
in vorteilhafter Weise grundsätzlich bei allen handgeführten
Bodenverdichtungsmaschinen mit einem Verbrennungsmotor und einem
Führungsbügel umgesetzt werden, wie bspw. bei
einer Rüttelplatte.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Führungsbügel
zumindest abschnittsweise aus einem Hohlprofil gebildet ist, dessen
Hohlraum den integrierten Strömungskanal bildet. Der Führungsbügel
kann dazu beispielsweise ein Metallmaterial und/oder ein Kunststoffmaterial und/oder
ein Verbundmaterial umfassen. Der Begriff „Hohlprofil” umfasst
im Rahmen der Erfin dung auch Mehrkammerprofile. Die axiale Längserstreckung des
Hohlprofils kann gerade und/oder räumlich gekrümmt
sein. Insbesondere ist der Führungsbügel zumindest
abschnittsweise aus einem gebogenen oder zusammengesetzten Rohr
mit beliebigem und bevorzugt kreisringförmigem Querschnitt
gebildet.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, am Führungsbügel
weitere Funktionsmittel anzuordnen, wie insbesondere eine Luftfiltereinheit,
die mit dem integrierten Strömungskanal in Strömungsverbindung
steht. Diese Luftfiltereinheit umfasst bevorzugt einen Luftfilter
und dient der Reinigung der Verbrennungsluft. Ein Grundgedanke dieser
Weiterbildung liegt somit darin, den Führungsbügel
neben der Weiterleitung von Verbrennungsluft gleich um mehrere Zusatzfunktionen
zu ergänzen.
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Besonders
elegant gelingt die Verwirklichung der Strömungsverbindung
zwischen einer Luftfiltereinheit am Führungsbügel
und dem integrierten Strömungskanal mittels eines Anschlussflansches.
Dieser Anschlussflansch ist bevorzugt als separates Bauteil ausgebildet
und kann beispielsweise L-förmig oder T-förmig
sein.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Führungsbügel
schwingungsgedämpft bzw. schwingungsisoliert an der Bodenverdichtungsmaschine
angeordnet bzw. befestigt. Bevorzugt ist der Führungsbügel
ferner an einem Rahmen des Oberbaus der Bodenverdichtungsmaschine
angeordnet, der gleichfalls den Verbrennungsmotor aufnimmt. Der
Begriff „Rahmen” ist weit auszulegen und umfasst
bspw. auch eine selbstragende Konstruktion des Verbrennungsmotors.
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Zur
Schwingungsisolation bzw. -dämpfung des Führungsbügels
ist bevorzugt wenigstens ein elastisches Dämpfungselement
vorhanden, welches gleichfalls ein Durchleiten der Verbrennungsluft
ermöglicht. Das Dämpfungselement nimmt bei dieser Ausführungsform
der Erfindung somit eine Mehrfachfunktion (Leitung der Verbrennungsluft
und Schwingungsdämpfung) wahr.
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Zum
Durchleiten der Verbrennungsluft ist das Dämpfungselement
bevorzugt als Gummipuffer mit wenigstens einer Bohrung, vorzugsweise
einer axialen Bohrung, ausgebildet. Durch diese Bohrung kann dann
die Verbrennungsluft hindurch geleitet werden. In diesem Fall mündet
der integrierte Strömungskanal somit zumindest einseitig
in den Gummipuffer. Ein Gummipuffer ist durch seine gummielastischen
Eigenschaften gekennzeichnet. Bevorzugt ist ein Gummipuffer aus
einem Naturmaterial oder einem Kunstmaterial gebildet. Hierunter
fallen auch elastische Silikonwerkstoffe.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Strömungsverbindung
zwischen dem integrierten Strömungskanal und der Bohrung
im Gummipuffer mittels eines Anschlussflansches realisiert ist.
Dieser Anschlussflansch ist bevorzugt als separates Bauteil ausgebildet,
dass beispielsweise L-förmig oder T-förmig ausgebildet sein
kann. Insbesondere kann dieses Bauteil identisch wie jenes zur Strömungsverbindung
zwischen der Luftfiltereinheit und dem integrierten Strömungskanal
ausgebildet sein.
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Vorzugsweise
ist am Führungsbügel ferner ein Kraftstofftank
angeordnet. Dies bietet beispielsweise den Vorteil einer gleichfalls
schwingungsgedämpften Aufhängung des Kraftstofftanks.
Ein Grundgedanke dieser Weiterbildung liegt ebenfalls darin, den
Führungsbügel neben der Weiterleitung von Verbrennungsluft
gleich um mehrere Zusatzfunktionen zu ergänzen.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass die Luftfiltereinheit und der Kraftstofftank
in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dies wird nachfolgend
im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.
Der Begriff „Gehäuse” umfasst auch Haltevorrichtungen
oder dergleichen, die dazu geeignet sind, den Kraftstofftank und
die Luftfiltereinheit am Führungsbügel zu befestigen.
Dies ermöglicht in herausragender Weise eine weitere Bauraumersparnis
und eine weitere Reduktion von Einzelteilen. Diese Anordnung einer
Luftfiltereinheit und eines Kraftstofftanks in einem gemeinsamen
Gehäuse an einer eingangs genannten Bodenverdichtungsmaschine
und insbesondere an deren Führungsbügel kann auch
unabhängig von einem Führungsbügel mit Strömungskanal
erfolgen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert, wobei gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen
angegeben sind. Es zeigen schematisch:
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1 eine
Bodenverdichtungsmaschine gemäß dem Stand der
Technik in einer perspektivischen Ansicht;
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2 den
Oberbau einer Bodenverdichtungsmaschine gemäß der
Erfindung in einer perspektivischen Ansicht; und
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3 eine
Draufsicht auf die Bodenverdichtungsmaschine der 2 mit
einer teilweisen Schnittdarstellung.
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Gemäß 1 umfasst
eine gattungsgemäße, aus dem Stand der Technik
bekannte und als Vibrationsstampfer 10 ausgebildete Bodenverdichtungsmaschine
einen Unterbau 20 und einen Oberbau 30. Der Unterbau 20 weist
eine Verdichtungsplatte bzw. Stampfplatte 21 und der Oberbau 30 einen Verbrennungsmotor 31 mit
einer Luftfiltereinheit 32, einem Kraftstofftank 33 und
einem Führungsbügel 34 auf. Der Verbrennungsmotor 31 treibt
in einer aus dem Stand der Technik bekannten Weise über
ein nicht dargestelltes Kurbelgetriebe, das teilweise hinter der
Abdeckplatte 50 angeordnet ist, die Verdichtungsplatte 21 an.
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Erfindungswesentliche
Aspekte werden nachfolgend anhand der 2 und 3 erläutert.
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2 zeigt
u. a. den Oberbau 30 des Vibrationsstampfers 10.
Der Oberbau 30 umfasst einen Verbrennungsmotor 31 und
einen erfindungsgemäßen Führungsbügel 34'.
Der Führungsbügel 34' bietet diverse
Griffmöglichkeiten für einen Bediener, um den
Vibrationsstampfer 10 im Betrieb halten und/oder führen
zu können. Der Führungsbügel 34' ist
an zwei Befestigungspunkten über die Dämpfungselemente 35a und 35b an
einem Rahmen des Oberbaus 30 schwingungsgedämpft
bzw. schwingungsisoliert angeordnet. Selbstverständlich
kann auch eine andere Anzahl von Befestigungspunkten vorgesehen
sein. Die Dämpfungselemente 35a und 35b sind
als einteilige Gummipuffer ausgebildet. Selbstverständlich
ist auch eine mehrteilige Ausbildung dieser Dämpfungselemente 35a und 35b möglich.
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Am
Führungsbügel 34' sind in einem gemeinsamen
Gehäuse 40 eine Luftfiltereinheit 32 und ein
Kraftstofftank 33 befestigt. Aufgrund dieser speziellen
Anordnungsweise am Führungsbügel 34' sind die
Luftfiltereinheit 32 und der Kraftstofftank 33 somit gleichfalls
schwingungsgedämpft bzw. schwingungsisoliert am Vibrationsstampfer 10 angeordnet.
Ein gemeinsames Gehäuse 40 ermöglicht
ferner eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage dieser Komponenten
und führt zudem zu einer Gewichtsersparnis. Der Deckel über
der Luftfiltereinheit 32 ist zwecks der besseren Darstellung
abgenommen. Im Trennungsbereich zwischen der Luftfiltereinheit 32 und
dem Kraftstofftank 33 ist das gemeinsame Gehäuse 40 doppelwandig
mit einem Luftspalt ausgebildet. Die Luftfiltereinheit 32 ist
vom Verbrennungsmotor 31 aus betrachtet im wesentlichen
vor dem Kraftstofftank 33 in dem gemeinsamen Gehäuse 40 angeordnet.
Alternativ ist es möglich, die Luftfiltereinheit 32 auch
hinter dem Kraftstofftank 33 anzuordnen. Selbstverständlich
können die Luftfiltereinheit 32 und der Kraftstofftank 33 auch
als separate Bauteile, d. h. ohne gemeinsames Gehäuse 40,
am Führungsbügel 34' angeordnet sein.
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Die
für den Verbrennungsprozess im Verbrennungsmotor 31 erforderliche
Verbrennungsluft wird durch die Luftfiltereinheit 32 zugeführt,
insbesondere angesaugt. Erfindungsgemäß ist es
nun vorgesehen, dass diese zugeführte Verbrennungsluft von
der Luftfiltereinheit 32 zum Verbrennungsmotor 31 durch
einen Abschnitt des Führungsbügels 34' strömt,
welcher mit 34A bezeichnet ist. Die Durchströmungsrichtung
ist mit dem in 2 vorhandenen Pfeil angegeben.
Dieser Abschnitt 34A des Führungsbügels 34' weist
somit einen integrierten Strömungskanal auf.
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Hierzu
ist zumindest dieser Abschnitt 34A des Führungsbügels 34' als
Hohlprofil ausgebildet, wobei der Hohlraum den integrierten Strömungskanal
darstellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das
Hohlprofil durch ein Rohr mit kreisringförmigen Querschnitt
realisiert, wobei auch andere Querschnittsformen möglich
sind. Der integrierte Strömungskanal erstreckt sich vorliegend
von einem Befestigungspunkt der Luftfiltereinheit 32 bis
zu einem Befestigungspunkt des Führungsbügels 34' am
Rahmen des Oberbaus 30. Im Bereich des Abschnitts 34A hat
der Strömungskanal eine geradlinige axiale Ausdehnung.
Der Strömungskanal 34A kann aber auch eine beliebig
gekrümmte axiale Ausdehnung aufweisen, abhängig
von einer jeweiligen Ausführung des Führungsbügels 34'.
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Die
Verbrennungsluft wird am Befestigungspunkt der Luftfiltereinheit 32 am
Führungsbügel 34' in den integrierten
Strömungskanal eingeleitet und am Befestigungspunkt des
Führungsbügels 34' am Rahmen des Oberbaus 30 wieder
ausgeleitet. Alternativ und/oder ergänzend kann die Verbrennungsluft grundsätzlich
auch auf anderen Strömungspfaden durch den Führungsbügel 34' strömen,
wobei jedoch kurze und im wesentlichen gerade Strömungswege zu
bevorzugen sind.
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Die
Einleitung der Verbrennungsluft in den integrierten Strömungskanal
erfolgt mittels eines separaten Anschlussflansches 37.
Der Anschlussflansch 37 ist somit in der Weise ausgebildet,
dass eine Strömungsverbindung (also eine Verbindung, durch
die die Verbrennungsluft von der Luftfiltereinheit 32 in
den integrierten Strömungskanal einströmen kann)
zwischen dem im Führungsbügel 34' bzw. 34A integrierten
Strömungskanal und der Luftfiltereinheit 32 hergestellt
wird. Dieser Anschlussflansch 37 kann auch als luftfilterseitiger
Anschlussflansch 37 bezeichnet werden.
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Die
Ausleitung der Verbrennungsluft aus dem integrierten Strömungskanal
erfolgt durch das Dämpfungselement 35a hindurch.
Dieses ist hierzu gemäß 3 mit einer
axialen, kreiszylindrischen und zentralen Bohrung 36a versehen.
Die Ausleitung durch das Dämpfungselement 35a erfolgt über
einen Anschlussflansch 38, der zumindest den Abschnitt 34A des
Führungsbügels 34' mit dem Dämpfungselement 35a in
der Weise verbindet, dass eine entsprechende Strömungsverbindung
erhalten wird. Dieser Anschlussflansch 38 kann auch als
motorseitiger Anschlussflansch 38 bezeichnet werden. Das Durchströmen
des Abschnitts 34A des Führungsbügels 34' und
das Ausleiten durch die axiale Bohrung 36a im Dämpfungselement 35a ist
in der 3 mit Strömungspfeilen schematisch dargestellt.
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Der
zwischen den Anschlussflanschen 37 und 38 befindliche
Abschnitt 34A des Führungsbügels 34' kann
bevorzugt einen größeren Durchmesser und insbesondere
größeren Innendurchmesser aufweisen, als die anderen
Abschnitte des Führungsbügels 34'. Der
Abschnitt 34A ist insbesondere als separates, gerades Rohrstück
ausgebildet. Auch kann vorgesehen sein, nur diesen Abschnitt 34A als Hohlprofil
auszubilden.
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Vom
Dämpfungselement 35a wird die Verbrennungsluft
zum Verbrennungsmotor 31 mittels einer separaten Strömungsverbindung
bzw. einem flexiblen Luftschlauch 39 weitergeleitet. Alternativ
ist denkbar, die strömende Luft durch einen integrierten Strömungskanal
im Rahmen des Oberbaus 30 weiterzuleiten. Das Dämpfungselement 35a dient
sowohl der Schwingungsdämpfung bzw. Schwingungsisolation
des Führungsbügels 34' als auch der Durchleitung
bzw. Weiterleitung der Verbrennungsluft. Zudem dichtet das Dämpfungselement 35a im
Verbindungsbereich ab und verhindert das Ansaugen von Falschluft.
Das Dämpfungselement 35a übernimmt somit
eine Mehrfachfunktion.
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In
vorteilhafter Weise ermöglicht der im Führungsbügel 34' bzw. 34A integrierte
Strömungskanal eine Gewichtsreduktion bzw. Massenreduktion,
insbesondere im Oberbau 30 des Vibrationsstampfers 10.
So kann bspw. auf das komplette in der 1 gezeigte
Luftfiltergehäuse verzichtet werden. Hieraus ergibt sich
auch eine Bauraumersparnis und eine Reduktion von Einzelteilen.
Andererseits haben durchgeführte Messungen keine Verminderung
der Motorleistung gezeigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 20103666
U1 [0002]
- - WO 03/012205 A1 [0002]